410-2301/04 – Využití počítačů v elektroenergetice (VPEE)
| Garantující katedra | Katedra elektroenergetiky | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Vladimír Král, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Umět sestavit schéma měřicího zapojení.
Vysvětlit možnosti použití PC při měření v elektroenergetice.
Pochopit principy rozhraní RS-232C, RS485, LPT, USB, GPIB.
Objasnit sběr a přenos dat.
Vysvětlit vzorkování signálu, popsat A/D, D/A převodníky, DAQ karty, vysvětlit chyby měření.
Seznámit se s měřením základních elektrických veličin v sítích nn, vn a vvn.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Ostatní aktivity
Sběr dat v terénu
Anotace
V rámci tohoto předmětu je posluchač seznámen se základními směry využití počítačů v elektroenergetice. Dále je probírána problematika měření základních elektrických veličin, dlouhodobých samočinných měření, převodníků elektrických veličin a jejich standartizaci. Důraz je kladen na oblast řízení měřících přístrojů pomocí počítačů, sběr a přenos dat,jejich zpracování a prezentaci.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Podrobný rozpis bodů z jednotlivých úkolů je v sekci studijní materiály tohoto předmětu na http://fei1.vsb.cz/kat410/studium/studijni_materialy/vpee/Denni/Vpee_body_cviceni.htm
Je nutné:
Zůčastnit se měření všech laboratorních úloh a odevzdat je v daném termínu, formě a způsobem.
Vypracovat zadaný program a opět jej v daném termínu, formě a způsobem odevzdat.
Absolvovat daný písemný test.
Poznámka: Termín odevzdání jednotlivých úkolů bude vždy určen při jejich zadání.
Navíc je třeba splnit ještě následující:
Z každého úkolu získat minimálně 1 bod.
Každý úkol je možno odevzdat pouze jednou (není možno práci postupně vylepšovat).
Opravný test je možno znovu psát pouze v případě, že výsledek prvního je 0 bodů.
Poznámka: Pro opravný test a jeho bodování platí jiné podmínky než pro první.
E-learning
Další požadavky na studenta
Další požadavky na studenta nejsou.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Obsah předmětu, literatura. Možnosti využití počítačů v elektroenergetice.
Senzory, kompenzace chyb senzorů, základní pojmy z měření (dynamický rozsah, citlivost), chyby analogových a digitálních měřicích přístrojů.
Snímače neelektrických a elektrických veličin.
Základní rozdělení signálů, princip měření TRUE RMS a činného výkonů, bloková schémata převodníků Ief, Uef, Pč.
Rozhraní pro přenos dat - RS232C, USB, Centronix.
Rozhraní GPIB, formáty přenášených dat, přenosové rychlosti.
Vzorkování a kvantování signálu, obvodové řešení. Multifunčních měřicí DAQ karty - celková koncepce.
Principy A/D, D/A převodníků, chyby A/D převodníků.
Počítačové měřicí a řídicí systémy. ISO/OSI model, přístup k přenosovému médiu (deterministický x náhodný), koncepce technologického a informačního systému. Průmyslové a mobilní provedení PC, průmyslové sběrnice, základní typy průmyslových systémů - ProfiBUS, Interbus, CAN, systémy se sběrnicí VME, VXI.
Speciální měřicí přístroje v elektroenergetice (ENA). Dlouhodobá samočinná měření, jejich využití v praxi.
Ochrana systému před elektromagnetickým rušením. Problematika elektromagnetické kompatibility (EMC) v elektroenergetice - harmonické.
Objektově orientované systémy. Jejich využití elektroenergetice.
Zpracování dat, formáty. Tabulkové procesory, databázové systémy. Připojování měřicích zařízení v terénu, měřené veličiny, zapojení.
Cvičení:
Seznámení s požadavky pro absolvování cvičení. Bezpečnostní předpisy. Seznámení s vybavením laboratoře.
Měření odporu Ohmovou metodou, vyhodnocení napětí a proudu včetně stanovení chyby měření. Při měření použít analogové a digitální přístroje.
Tabulkové procesory, použití Excelu pro vědecké a inženýrské aplikace.
Sériové rozhraní PC. Ovládání měřících přístrojů přes sériové rozhraní, import získaných dat do tabulkových procesorů.
Počítačové měřicí karty - ovládání a programování měřicích karet.
Zadání samostatného projektu, zahájení práce na něm.
Závěrečný písemný test.
Laboratoře:
Úloha č.1: Měření frekvenční závislosti univerzálních měřicích přístrojů. Jejich vzájemné srovnání a vyhodnocení měření v Excelu. (2 cvičení)
Úloha č.2: Měření napětí a proudu pomocí měřicí karty. Nakonfigurování měření pro záznam. Zpracování naměřených dat, vyhodnocení efektivních hodnot a vyšších harmonických proudu. (2 cvičení)
Úloha č.3: Měření elektrických veličin dle ČSN-EN 50160 pomocí síťového analyzátoru. Zpracování a vyhodnocení naměřených dat.
Úloha č.4: Vyhodnocení a zpracování dlouhodobého měření (elektrická oblouková pec).
Projekt:
Vyhodnocení a rozbor spotřeby/výroby elektrické energie rodinného domu.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky